Биораспределение и биохимические эффекты галлуазита в клетках аденокарциномы легкого A549 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ишмухаметов Ильнур Ринатович

• Ишмухаметов Ильнур Ринатович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Ишмухаметов Ильнур Ринатович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1 Глинистые наноматериалы

1.1.1 Характеристика алюмосиликатов

1.1.2 Галлуазитные наноконтейнеры

1.1.3 Контролируемое высвобождение активных агентов

1.1.4 Функционализация галлуазита

1.1.5 Галлуазит в наноархитектонике

1.1.6 Перспективы биомедицинского применения галлуазита

1.1.7 Биосовместимость галлуазита in vitro

1.1.8 Биосовместимость галлуазита in vivo

1.2 Метод оптической микроскопии темного поля

1.2.1 Физический принцип темнопольной микроскопии

1.2.2 Метод темнопольной микроскопии, дополненной гиперспектральной визуализацией

1.2.3 Машинное обучение для обработки данных корреляционной микроскопии

1.3 Заключение по обзору литературы

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Материалы

2.2 Характеристика алюмосиликатов и сепиолита

2.2.1 Определение гидродинамического диаметра и поверхностного заряда

2.2.2 Просвечивающая электронная микроскопия галлуазита

2.2.3 Атомно-силовая микроскопия наноглин

2.2.4 Высококонтрастная микроскопия темного поля, дополненная гиперспектральным анализом

2.3 Культуры клеток млекопитающих

2.3.1 Условия культивирования

2.3.2 Инкубация клеток с алюмосиликатами и сепиолитом

2.4 Оценка метаболических и функциональных изменений клеток под влиянием галлуазита

2.4.1 Определение активности восстановительных систем клетки

2.4.2 Определение целостности лизосомальных мембран клеток

2.4.3 Определение целостности клеточных мембран

2.4.4 Характеристика типов клеточной гибели методом проточной цитофлуориметрии

2.4.5 Оценка целостности генетического материала методом ДНК-комет

2.4.6 Определение хемокинового профиля клеток после воздействия галлуазита

2.5 Анализ процессов поглощения и распределения наноглин в клеточных структурах методами микроскопии

2.5.1 Микроскопия светлого поля

2.5.2 Высококонтрастная микроскопия темного поля, дополненная гиперспектральным анализом

2.5.3 Атомно-силовая микроскопия клеток

2.5.4 Просвечивающая электронная микроскопия клеток

2.6 Картирование наноглины в образцах клеток с применением методов машинного обучения

2.6.1 Предварительная обработка гиперспектральных данных

2.6.2 Картирование по спектральному углу

2.6.3 Архитектура двухэтапной нейронной сети

2.6.4 Обучение нейронной сети

2.6.5 Оценка точности классификации

2.7 Анализ механизмов прямого взаимодействия галлуазита с ДНК

2.7.1 Подготовка нуклеиновых кислот

2.7.2 Спектрофотометрическая оценка связывания высокомолекулярной ДНК с галлуазитом

2.7.3 Инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием

2.7.4 Оценка электрофоретической подвижности комплексов

2.7.5 Формирование комплексов галлуазита с полимерами

2.8 Статистический анализ

3 РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Определение механизмов поглощения и распределения галлуазита в клетках А549

3.1.1 Характеристика галлуазита

3.1.2 Визуализация поглощения и локализации галлуазита

3.1.3 Сравнительная оценка биораспределения наноглин

3.1.4 Взаимодействие наноглин с клетками

3.1.5 Автоматизированная идентификация наноматериалов в клетках

3.2 Функциональные изменения в клетках линии А549 под воздействием галлуазита

3.2.1 Активность митохондриальных дегидрогеназ в культуре клеток, обработанной галлуазитом

3.2.2 Влияние галлуазита на лизосомальную активность клеток

3.2.3 Лактатдегидрогеназная активность в культуре клеток, обработанной галлуазитом

3.2.4 Влияние галлуазита на структурную целостность ДНК и гибель клеток

3.2.5 Секреторный профиль клеток А549 после взаимодействия с

галлуазитом

3. 3 Анализ механизмов взаимодействия ДНК с галлуазитом

3.3.1 Оценка комплексообразования галлуазита с ДНК

3.3.2 Визуализация комплексов галлуазит-ДНК

3.3.3 Структурный анализ галлуазита

3.3.4 Взаимодействие галлуазита с модельными полимерами

3.3.5 Электростатическое связывание галлуазита

ОБСУЖДЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

168

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биораспределение и биохимические эффекты галлуазита в клетках аденокарциномы легкого A549»

ВВЕДЕНИЕ

К 2022 году более 100 наноматериалов медицинского назначения успешно внедрены на мировом рынке, а 663 наносистемы достигли стадии клинических испытаний [Namiot et al., 2023]. Дальнейшее расширение применения нанотехнологий в медицине сдерживается рядом факторов, среди которых высокая стоимость синтетических материалов, сложность масштабирования производственных процессов, строгие требования к безопасности и нагрузка на окружающую среду [Zhang et al., 2023]. В контексте данных ограничений особый интерес представляют природные наноглины, которые, в отличие от синтетических аналогов, характеризуются значительно меньшей стоимостью производства и низким воздействием на биогеоценоз. Среди них особого внимания заслуживает галлуазит - алюмосиликатный минерал с анизотропной морфологией в виде свернутых в рулон пластин [Lvov et al., 2016]. Его естественно сформированная архитектура позволяет избежать трудозатратных этапов синтеза, тем самым снижая экономические барьеры для внедрения. Полость нанотрубок со средним диаметром 10-15 нм при внешнем диаметре 40-70 нм и длине до 2 микрометров обеспечивает возможность использования галлуазита в качестве эффективной системы доставки лекарственных препаратов и биологически активных соединений. Дополнительные преимущества создает химическая дифференциация внутренней алюминольной и внешней силоксановой поверхностей трубок, позволяющая осуществлять выборочную функционализацию для различных биомедицинских приложений [Shu et al., 2016].

Существующие исследования взаимодействия галлуазита с биологическими системами преимущественно сосредоточены на оценке общей токсичности или отдельных аспектов биологического воздействия наночастиц, оставляя без достаточного внимания комплексные механизмы проникновения в клетки и модуляции клеточного метаболизма [Biddeci et al., 2022; Biddeci et al., 2021; Liu et al., 2019]. В то же время литературные данные о биосовместимости галлуазита демонстрируют неоднозначные результаты: от отсутствия выраженных

токсических эффектов до обнаружения существенных изменений в клеточной морфологии и функциях при высоких концентрациях [Boelter et al., 2020; Katti et al., 2022]. Расхождения в результатах могут быть обусловлены методологическими различиями и недостаточным учетом морфологических параметров галлуазита [Golubeva et al., 2022; Gray-Wannell et al., 2023; Lazzara et al., 2023]. Химическая неоднородность внутренней и внешней поверхностей создает дополнительную сложность в прогнозировании биологических эффектов, особенно при функциональных модификациях алюмосиликата [Barfod et al., 2020]. Кроме того, детальные эффекты на клеточные функции, влияние на экспрессию генов и сигнальные пути, а также механизмы биодеградации галлуазита остаются малоизученными [Zhang et al., 2024].

Особый интерес представляет анализ взаимодействия галлуазита с биологическими макромолекулами, в частности, с ДНК. При физиологическом pH галлуазит обладает отрицательно заряженной внешней поверхностью (SiO2) и положительно заряженной внутренней (Al2O3), в то время как ДНК является полианионом с выраженным отрицательным зарядом фосфатного остова. Эта электростатическая гетерогенность порождает неопределенность относительно механизмов такого взаимодействия: одни исследования постулируют первоочередное проникновение нуклеиновых кислот в полость нанотрубок, другие отрицают термодинамическую вероятность подобного процесса в физиологических условиях, вместо этого указывая на поверхностную адсорбцию молекул [Malla et al., 2023; Tardani et al., 2020]. Выяснение точных механизмов необходимо для оптимизации биомедицинского применения галлуазита.

Для объективной оценки биохимических эффектов и биораспределения наноглин критически важным становится применение многопараметрических подходов, сочетающих традиционные методы анализа клеточных функций с современными технологиями визуализации [Han et al., 2021; Sawicka et al., 2021]. Темнопольная микроскопия, дополненная гиперспектральной визуализацией (ТМ/ГВ), позволяет неинвазивно исследовать распределение наночастиц без дополнительного маркирования [Akhatova et al., 2018; Roth et al., 2015]. Однако

анализ многомерных гиперспектральных данных представляет значительную методологическую сложность, особенно при работе с биологическими образцами, содержащими множество компонентов с перекрывающимися спектральными характеристиками. В этом контексте перспективным является применение методов машинного обучения, в частности, сверточных нейронных сетей (СНС), демонстрирующих значительные преимущества в точности, скорости анализа и возможности автоматизированной обработки больших массивов данных [Ali et al., 2022]. Подобные методы позволяют не только идентифицировать наночастицы в сложном окружении, но и количественно характеризовать их взаимодействие с клеточными структурами, минимизируя субъективность интерпретации результатов. Несмотря на значительный потенциал подобных методик, исследования по их применению для характеристики галлуазита и его взаимодействия с клеточными структурами практически отсутствуют, что открывает перспективы для методологических усовершенствований в этой области.

Таким образом, комплексное исследование биохимических основ взаимодействия галлуазита с клетками, включая его влияние на клеточный метаболизм, особенности пространственного распределения в биологических системах и характер взаимодействия с генетическим материалом, представляет собой актуальную научную задачу, решение которой имеет фундаментальное значение для безопасного и эффективного применения наноглин в биомедицинских приложениях.

Цели и задачи исследования

Целью работы являлась характеристика клеточного ответа на воздействие галлуазита в условиях in vitro и разработка новых подходов к анализу взаимодействия наноматериалов с биологическими системами.

В работе решались следующие задачи:

1. Охарактеризовать особенности пространственного распределения галлуазита в клетках линии аденокарциномы легкого человека A549;

2. Количественно оценить биораспределение галлуазита в клетках A549 в сопоставлении с химически идентичным каолином и структурно близким сепиолитом;

3. Исследовать биохимические эффекты галлуазита на клетки линии A549 в широком диапазоне концентраций с оценкой метаболической активности, функциональности лизосомального аппарата, структурной целостности клеточных мембран и генетического аппарата, типов клеточной гибели и секреторного профиля клеток;

4. Установить молекулярные механизмы взаимодействия галлуазита с ДНК, включая определение физико-химических характеристик образующихся комплексов, локализацию сайтов связывания и влияние структурных особенностей алюмосиликата на эффективность комплексообразования.

Научная новизна работы

В настоящей работе впервые выполнен комплексный анализ биохимических эффектов галлуазита на клетки человека в условиях in vitro с использованием линии A549, интегрирующий данные о субклеточном распределении наночастиц и функциональном состоянии ключевых ферментных систем. Установлено, что воздействие галлуазита в диапазоне концентраций 100-900 мкг/мл вызывает специфические изменения в секреторном профиле цитокинов и хемокинов, что характеризует развитие воспалительной реакции, ассоциированной с активацией NF-кВ-зависимых сигнальных путей. Впервые количественно охарактеризовано биораспределение галлуазита в клетках A549 в сравнении с химически идентичным каолином и структурно сходным сепиолитом. Впервые предложен и экспериментально обоснован механизм взаимодействия галлуазита с ДНК, основанный на прямом электростатическом взаимодействии молекул ДНК с экспонированными гидроксильными группами алюминия (Al-OH) на внешней поверхности нанотрубок в областях структурных дефектов.

Методология исследования

Исследование основано на интеграции современных методов визуализации с комплексом биохимических тестов и техник молекулярной биологии.

Характеристика алюмосиликатов осуществлялась методами атомно-силовой микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, динамического и электрофоретического рассеяния света. Для анализа биораспределения наночастиц использовалась темнопольная микроскопия с гиперспектральной визуализацией в диапазоне 400-1000 нм, дополненная нейросетевым алгоритмом обработки данных на базе библиотеки TensorFlow. Оценка эффектов галлуазита на клетки проводилась с помощью колориметрических тестов (МТТ-тест, MTS-тест, ЛДГ-тест, анализ захвата нейтрального красного) в концентрационном диапазоне 10900 мкг/мл. Анализ типа клеточной гибели осуществлялся методом проточной цитометрии с использованием двойного окрашивания аннексином V и йодидом пропидия. Структурные модификации ДНК оценивались методом щелочного электрофореза единичных клеток. Секреторный профиль клеток определялся мультиплексным иммуноферментным анализом с количественной оценкой 47 аналитов (цитокинов и хемокинов). Молекулярные механизмы взаимодействия галлуазита с ДНК исследовались комплексом методов, включающим спектрофотометрию, электрофорез в агарозном геле, ИК-спектроскопию с преобразованием Фурье и визуализацию комплексов методами темнопольной и атомно-силовой микроскопии.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов обеспечена применением современного сертифицированного аналитического оборудования, валидированных биохимических и микроскопических методик исследования. Статистическая обработка проводилась с использованием параметрических (однофакторный дисперсионный анализ с апостериорным тестом Даннетта) и непараметрических методов (критерий Краскела-Уоллиса с последующим попарным сравнением Данна, ^критерий Манна-Уитни) в зависимости от характера распределения данных. Количественная оценка эффективности автоматизированного алгоритма классификации проведена с определением индекса Жаккара, а также метрик точности, аккуратности, полноты и F-меры при сравнении с традиционным методом картирования по спектральному углу.

Валидация результатов на независимых тестовых наборах данных продемонстрировала устойчивую воспроизводимость и низкую вариабельность получаемых классификационных метрик. Для характеристики распределения наночастиц использовались количественные показатели, включая индекс Кларка-Эванса и размер кластеров в мкм2, верифицированные методами микроскопии. Результаты подтверждены воспроизводимостью экспериментов и согласованностью данных, полученных различными методами. Выводы работы соответствуют современным представлениям о механизмах взаимодействия наноматериалов с биологическими системами и подкреплены результатами, опубликованными в рецензируемых научных изданиях.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Взаимодействие галлуазита с клетками А549 характеризуется тенденцией к формированию кластеров на клеточной поверхности и преимущественным распределением в мембранных компартментах и перинуклеарном пространстве, что свидетельствует о специфических механизмах его интернализации и внутриклеточного транспорта.

2. Распределение галлуазита в клетках А549 носит структурно-зависимый характер, обусловливая его кластеризацию, отличную от каолина и сходную с сепиолитом.

3. Галлуазит вызывает комплексный провоспалительный ответ в клетках А549, характеризующийся концентрационно-зависимым снижением метаболической активности, функциональности лизосом и целостности мембран, приводящий к нарушениям структуры ДНК и индукции апоптоза.

4. Галлуазит способен формировать стабильные комплексы с различными типами ДНК, причем адсорбция молекул происходит на внешней поверхности нанотрубок галлуазита, что обусловлено локализацией положительно заряженных алюминольных групп в областях структурных дефектов и концевых участках.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты исследования вносят существенный вклад в понимание биохимических последствий взаимодействия галлуазита с клеточными

структурами. Установленные концентрационные зависимости влияния галлуазита на митохондриальную и лизосомальную активность, целостность мембран и секрецию провоспалительных цитокинов расширяют теоретические представления о молекулярных основах ответа клеток на присутствие наноглин.

Закономерности биораспределения галлуазита, выявленные в сравнительном анализе с каолином и сепиолитом, вносят вклад в развитие теоретических моделей взаимодействия природных наноматериалов с биологическими системами. Применение подхода к анализу гиперспектральных данных с использованием алгоритмов машинного обучения повысило точность и возможности количественной оценки клеточного накопления галлуазита и других спектрально близких наноглин, что подтверждает его применимость для решения широкого круга задач в области нанотоксикологии и биовизуализации.

Предложенный механизм прямого взаимодействия галлуазита с ДНК, основанный на связывании молекул нуклеиновых кислот с экспонированными алюминольными группами на внешней поверхности нанотрубок, имеет фундаментальное значение для понимания процессов формирования комплексов наноглин с биологическими макромолекулами и может служить основой для разработки новых систем доставки.

Место выполнения работы и личный вклад диссертанта Работа выполнена на кафедре биохимии, биотехнологии и фармакологии и в научно-исследовательской лаборатории «Центр аналитической биофотоники и инженерии клеточной поверхности» Института фундаментальной медицины и биологии ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», а также с привлечением специалистов и оборудования междисциплинарного центра «Аналитическая микроскопия» (для проведения просвечивающей электронной микроскопии) и научно-исследовательских лабораторий «Омиксные технологии» (для проведения электрофоретического анализа и мультиплексного иммуноферментного анализа хемокинов) и «Генные и клеточные технологии» (для проведения проточной цитофлуориметрии) Казанского (Приволжского) федерального университета. Автором непосредственно проведены

экспериментальные исследования по оценке воздействия галлуазита на клетки (колориметрические тесты, метод ДНК-комет), пробоподготовка образцов проточной цитофлуориметрии, физико-химическая характеристика образцов (измерение гидродинамических параметров, спектрофотометрический анализ, ИК-спектроскопия с преобразованием Фурье), визуализация материалов и клеток, обработка и статистический анализ всех полученных данных. Автор осуществлял оптимизацию и апробацию алгоритма машинного обучения для автоматизированного анализа гиперспектральных данных. Планирование экспериментов, интерпретация результатов и подготовка публикаций проводились автором совместно с научным руководителем и соавторами публикаций.

Связь работы с базовыми научными программами

Работа выполнена в рамках программ стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» Казанского (Приволжского) федерального университета и государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров, а также за счет субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности (проект 16.2822.2017 / 4.6). Работа послужила основой для развития смежного направления исследований, поддержанного грантами Российского научного фонда «Керамические наночастицы и трансплантация микрофлоры для контроля токсичности микропластика на модели свободноживущих нематод (Caenorhabditis е^аш и ТигЬайх асей)» (проект № 21-73-00097) и «Инженерия поверхности волос: модификация волокнистых материалов биологического происхождения с помощью функциональных керамических наноконтейнеров» (проект № 20-1300247).

Апробация результатов

Материалы диссертационного исследования были представлены в форме устных и стендовых докладов на следующих научных мероприятиях: 9-я республиканская конференция «Молодежь и инновации Татарстана» (Казань,

Россия, 2016); XII Всероссийская научная интернет-конференция «Интеграция науки и высшего образования в области био- и органической химии и биотехнологии» (Уфа, Россия, 2018); Международный молодежный научный форум «Ломоносов-2021» (Москва, Россия, 2021); XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» (Москва, Россия, 2022); I Всероссийская конференция с международным участием по загрязнению окружающей среды микропластиком «MicroPlasticsEnvironment-2022» (п. Шира, Россия, 2022); Конференция-школа «Искусственный интеллект в химии и материаловедении» (Москва, Россия, 2023); Итоговая научная конференция Института фундаментальной медицины и биологии КФУ за 2023 г. (Казань, Россия, 2024); 70-я и 77-я Международные школы-конференции молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление» (Нижний Новгород, Россия, 2017 и 2024); Итоговая научная конференция Института фундаментальной медицины и биологии КФУ за 2024 г. (Казань, Россия, 2025); 15-й Всероссийский семинар «Физико-химия поверхностей и наноразмерных систем» (Москва, Россия, 2025).

Публикация результатов исследования

По теме исследования опубликовано 13 печатных работ, из них 4 статьи, индексируемых в базах данных Scopus, Web of Science и РИНЦ, и 9 тезисов докладов в сборниках международных и российских научных и научно-практических конференций.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследований, обсуждения, заключения, выводов, списка сокращений, списка литературы, приложений. Текст изложен на 204 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков и 6 таблиц; список литературы включает 247 библиографических источников; приложение А состоит из 4 рисунков и 1 таблицы.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Глинистые наноматериалы

Глинистые наноматериалы - обширный класс природных и синтетических минералов, кристаллическая структура которых сложена из элементарных слоев. В структуре индивидуальных слоев наноглин выделяют два основных мотива -тетраэдрические и октаэдрические листы. Тетраэдрические листы состоят из [БЮ4]4- тетраэдров, в которых центральный катион координирован четырьмя атомами кислорода. Три из четырех атомов кислорода (базальные атомы кислорода Об) формируют основание тетраэдра и связаны с соседними тетраэдрами, образуя двумерную гексагональную сетку [Вп§аШ & а!., 2006]. Четвертый (апикальный) атом кислорода в вершине каждого тетраэдра направлен перпендикулярно плоскости листа и обеспечивает связь с октаэдрическим листом. Согласно кристаллохимическим принципам, наиболее типичным катионом в тетраэдрической координации для алюмосиликатных минералов является кремний (Б14+). Однако часто происходят изоморфные замещения кремния на алюминий (А13+), реже - на железо ^е3+), что приводит к возникновению отрицательного заряда слоя и влияет на стабильность и свойства минерала.

Октаэдрические листы формируются из октаэдров [Х(0,0Н)б], в которых центральный катион (X) координирован шестью атомами кислорода и/или гидроксильными группами. В отличие от тетраэдрических листов, где тетраэдры связаны через общие вершины, октаэдры в листах соединяются между собой, разделяя общие ребра, что приводит к формированию более плотных двумерных структур с гексагональной или псевдогексагональной симметрией. Типичными катионами в октаэдрических позициях являются А13+, Бе3+, М^2+ и Fe2+. В зависимости от типа преобладающего катиона и степени заполнения октаэдрических позиций различают два основных типа листов: диоктаэдрические и триоктаэдрические. Диоктаэдрические содержат трехвалентные катионы (например, А13+, Бе3+) и для соблюдения электронейтральности в слое заняты только две трети из возможных октаэдрических позиций. Триоктаэдрические

листы преимущественно содержат двухвалентные катионы (например, Mg2+, Fe2+). В этом случае для баланса зарядов заполнены все доступные октаэдрические позиции.

Сочетание тетраэдрических (Т) и октаэдрических (О) листов формирует элементарные слои глинистых минералов. Основными типами являются структуры 1:1 (слой ТО), в которых один тетраэдрический лист соединен с одним октаэдрическим, и структуры 2:1 (слой ТОТ), состоящие из октаэдрического листа, зажатого между двумя тетраэдрическими. Вне зависимости от плотности упаковки, каждая элементарная ячейка тетраэдрического листа может примкнуть только к 4 из 6 вершин ячеек октаэдрического листа. Из-за неполного совпадения латеральных размеров в слоях возникает структурное напряжение и тенденция к искривлению, которая может быть компенсирована различными механизмами [№и, 2016]. Так, минерал каолинит (Al2Si2O5(OH4)) обладает 1:1 структурой и состоит из тетраэдрического кремнекислородного слоя и диоктаэдрического алюмокислородного слоя с низким процентом изоморфных замещений. В этом случае размеры Т- и О-листов достаточно близки, что приводит к минимальному напряжению и обусловливает типичную для каолинита пластинчатую морфологию [Яо7Ыпа & а!., 2021]. Напротив, минералы группы серпентина, такие как хризотил или белый асбест (MgзSi2O5(OH)4), также имеют структуру 1:1, но с триоктаэдрическим листом (Mg2+). Здесь несоответствие размеров между более крупным О-листом и Т-листом значительно больше. Это вызывает сильное напряжение, которое в случае хризотила приводит к скручиванию слоев и формированию характерной спиралевидной, фибриллярной морфологии, определяющей промышленные применения минерала [ОиаШеп, 2012]. В то же время больший процент изоморфного замещения кремния и магния катионами алюминия и железа в слоях хризотила приводит к иной компоновке листов с образованием пластинчатого лизардита [Сарйаш & а!., 2021].

Примерами глинистых минералов со структурой слоя типа 2:1 являются пирофиллит (Al2Si4Olo(OH)2 с диоктаэдрическим листом) и тальк (MgзSi4Olo(OH)2 с триоктаэдрическим листом). Их слои электронейтральны, поэтому в межслоевом

пространстве отсутствуют гидратированные катионы-компенсаторы [Brigatti et al., 2006]. Вследствие этого данные минералы не набухают в воде, а их 2:1 слои удерживаются вместе относительно слабыми ван-дер-ваальсовыми силами. Это обусловливает легкое расщепление таких минералов с образованием частиц, имеющих гидрофобную базальную поверхность и гидрофильные края, богатые гидроксильными группами (силанол) [Gücek et al., 2005; Rotenberg et al., 2011]. Эти свойства определяют их широкое применение в различных областях, от косметики до промышленности [Bentayeb et al., 2003]. Помимо нейтральных, существуют отрицательно заряженные 2:1 минералы, такие как монтмориллонит и вермикулит. Их заряд обусловлен значительным уровнем изоморфных замещений катионов в листах [Kalendova et al., 2024]. Отрицательный заряд слоя компенсируется гидратированными катионами (например, Na+, Ca2+), расположенными в межслоевом пространстве [Abollino et al., 2008]. При контакте с полярными растворителями (особенно водой) эти катионы гидратируются, что приводит к значительному увеличению межслоевого расстояния и набуханию минерала. Благодаря высокой удельной поверхности, катионообменной способности и способности к интеркаляции молекул, такие минералы активно используются в качестве адсорбентов, компонентов катализаторов и систем доставки [Lee, 2015; Yao-Zong et al., 2004].

1.1.1 Характеристика алюмосиликатов

Присутствие молекул воды в межслоевом пространстве наноминералов оказывает значительное влияние на их свойства и определяет их применимость в промышленности. Особенно показателен в этом отношении галлуазит -гидратированный полиморф каолинита, впервые описанный в 1826 году геологом Омалиусом д'Аллуа (Omalius d'Halloy), в честь которого он и получил свое название [MacEwan, 1947]. Различия в гидратации каолинита и галлуазита обусловлены особенностями их геологического формирования. Оба минерала являются продуктами химического выветривания или гидротермального изменения каркасных алюмосиликатов, таких как полевые шпаты, состоящие только из тетраэдрических комплексов AlO4 и SiO4 или биотита, обладающего ТОТ

структурой с интеркаляцией катионов калия [Lvov et al., 2016]. Однако происходит это в разных условиях. Каолинит формируется преимущественно в теплой среде с чередованием влажных и сухих сезонов, часто как остаточный продукт гидротермальной деформации магматических пород вблизи вулканов, где условия способствуют удалению межслоевой воды или препятствуют ее первоначальному включению. Галлуазит же обычно образуется в условиях постоянного присутствия воды, например, в зонах интенсивного выщелачивания в профилях выветривания, часто связанных с разломами горных пород, а также на начальных стадиях выветривания метаморфических пород в зонах оползневой активности [W. D. Keller, 1970].

Несмотря на идентичную 1: 1 микроструктуру из тетраэдрических кремнекислородных и октаэдрических алюмокислородных листов, галлуазит отличается от каолинита наличием молекул воды между слоями, что увеличивает его межслоевое расстояние с 0,7 нм до 1 нм [Theng et al., 1984]. Эта особенность существенно влияет на морфологию частиц. Как отмечалось ранее, сочленение октаэдрических и тетраэдрических листов неидеально из-за различий в их латеральных размерах, что должно приводить к искривлению пластин. Отсутствие межслоевой воды в каолините приводит к тесному контакту слоев, а сильные водородные связи между ними способствуют компенсации этого напряжения путем структурных адаптаций внутри слоя, что позволяет сохранить пластинчатую морфологию. В галлуазите же молекулы межслоевой воды ослабляют взаимодействия между слоями, препятствуя такой эффективной компенсации напряжения. Это позволяет слоям реализовать свою естественную тенденцию к скручиванию, что приводит к формированию характерной для галлуазита криволинейной морфологии [Asgar et al., 2021; Niu, 2016]. В совокупности с конкретными условиями геологического формирования и типом исходного минерала, эта тенденция к скручиванию может приводить к разнообразным морфологическим формам галлуазита - от трубчатой до сферической и даже призматической [Bailey, 1989].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ишмухаметов Ильнур Ринатович, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Abdullayev, E. Enlargement of halloysite clay nanotube lumen by selective etching of aluminum oxide [Text] / E. Abdullayev, A. Joshi, W. Wei, Y. Zhao, Y. Lvov // ACS Nano - 2012. - Vol. 6, N. 8. - P. 7216-7226.

2. Abdullayev, E. Natural tubule clay template synthesis of silver nanorods for antibacterial composite coating [Text] / E. Abdullayev, K. Sakakibara, K. Okamoto, W. Wei, K. Ariga, Y. Lvov // ACS Applied Materials and Interfaces - 2011. - Vol. 3, N. 10.

- p. 4040-4046.

3. Abhinayaa, R. Toxic influence of pristine and surfactant modified halloysite nanotubes on phytopathogenic bacteria [Text] / R. Abhinayaa, G. Jeevitha, D. Mangalaraj, N. Ponpandian, P. Meena // Applied Clay Science - 2019. - Vol. 174. - P. 57-68.

4. Abollino, O. Interaction of metal ions with montmorillonite and vermiculite [Text] / O. Abollino, A. Giacomino, M. Malandrino, E. Mentasti // Applied Clay Science

- 2008. - Vol. 38, N. 3-4. - P. 227-236.

5. Akhatova, F. Simultaneous Intracellular Detection of Plasmonic and Non-Plasmonic Nanoparticles Using Dark-Field Hyperspectral Microscopy [Text] / F. Akhatova, A. Danilushkina, G. Kuku [et al.] // Bulletin of the Chemical Society of Japan

- 2018. - Vol. 91, N. 11. - P. 1640-1645.

6. Ali, R. Deep Learning-Based Artificial Intelligence to Investigate Targeted Nanoparticles' Uptake in TNBC Cells [Text] / R. Ali, M. Balamurali, P. Varamini // International Journal of Molecular Sciences - 2022. - Vol. 23, N. 24. - P. 16070.

7. Alshehade, S.A. Flow cytometry-based quantitative analysis of cellular protein expression in apoptosis subpopulations: A protocol [Text] / S.A. Alshehade, H.A. Almoustafa, M.A. Alshawsh [et al.] // Heliyon - 2024. - Vol. 10, N. 13. - P. e33665.

8. Ariga, K. Nanoarchitectonics: the method for everything in materials science [Text] / K. Ariga // Bulletin of the Chemical Society of Japan - 2024. - Vol. 97, N. 1.

9. Ariga, K. Layer-by-Layer Assembly: Recent Progress from Layered Assemblies to Layered Nanoarchitectonics [Text] / K. Ariga // Chem Asian J. - 2019. -Vol. 14, N. 15. - P. 2553-2566.

10. Ariga, K. Layer-by-layer assembly as a versatile bottom-up nanofabrication technique for exploratory research and realistic application [Text] / K. Ariga, J.P. Hill, Q. Ji // Physical Chemistry Chemical Physics - 2007. - Vol. 9, N. 19. - P. 2319.

11. Ariga, K. Bioinspired nanoarchitectonics as emerging drug delivery systems [Text] / K. Ariga, K. Kawakami, M. Ebara [et al.] // New Journal of Chemistry - 2014. -Vol. 38, N. 11. - P. 5149-5163.

12. Asgar, H. Contrasting thermally-induced structural and microstructural evolution of alumino-silicates with tubular and planar arrangements: Case study of halloysite and kaolinite [Text] / H. Asgar, J. Jin, J. Miller [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects - 2021. - Vol. 613. - P. 126106.

13. Asharani, P. V. Investigations on the structural damage in human erythrocytes exposed to silver, gold, and platinum nanoparticles [Text] / P. V. Asharani, S. Sethu, S. Vadukumpully [et al.] // Advanced Functional Materials - 2010. - Vol. 20, N. 8. - P. 1233-1242.

14. Baharoon, B.M.M. Influence of halloysite nanotubes on the efficiency of Asparaginase against mice Ehrlich solid carcinoma [Text] / B.M.M. Baharoon, A.M. Shaik, S.M. El-Hamidy [et al.] // Saudi Journal of Biological Sciences - 2022. - Vol. 29, N. 5. - P. 3626-3634.

15. Bailey, S.W. Halloysite - A critical assessment / S.W. Bailey, V.C. Farmer, Y. Tardy // Surface Chemistry Structure and Mixed Layering of Clays. Proceedings of the 9th International Clay Conference. - France: Sciences Géologiques, Mémoire 86, 1989. - P. 89-98.

16. Barfod, K.K. Increased surface area of halloysite nanotubes due to surface modification predicts lung inflammation and acute phase response after pulmonary exposure in mice [Text] / K.K. Barfod, K.M. Bendtsen, T. Berthing [et al.] // Environmental Toxicology and Pharmacology - 2020. - Vol. 73. - P. 103266.

17. Batasheva, S. Facile fabrication of natural polyelectrolyte-nanoclay composites: Halloysite nanotubes, nucleotides and DNA study [Text] / S. Batasheva, M. Kryuchkova, R. Fakhrullin [et al.] // Molecules - 2020. - Vol. 25, N. 15.

18. Bentayeb, A. XRD and HRTEM characterization of pyrophyllite from Morocco and its possible applications [Text] / A. Bentayeb, M. Amouric, J. Olives [et al.] // Applied Clay Science - 2003. - Vol. 22, N. 5. - P. 211-221.

19. Bhattacharjee, S. DLS and zeta potential - What they are and what they are not? [Text] / S. Bhattacharjee // Journal of Controlled Release - 2016. - Vol. 235. - P. 337-351.

20. Biddeci, G. Nanomaterials: A Review about Halloysite Nanotubes, Properties, and Application in the Biological Field [Text] / G. Biddeci, G. Spinelli, P. Colomba [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2022. - Vol. 23, N. 19. - P. 11518.

21. Biddeci, G. Halloysite Nanotubes and Sepiolite for Health Applications [Text] / G. Biddeci, G. Spinelli, P. Colomba [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2023. - Vol. 24, N. 5. - P. 4801.

22. Biddeci, G. Study of uptake mechanisms of halloysite nanotubes in different cell lines [Text] / G. Biddeci, G. Spinelli, M. Massaro [et al.] // International Journal of Nanomedicine - 2021. - Vol. 16. - P. 4755-4768.

23. Boelter, J.F. Toxicology study of nanoclays adsorbed with the antimicrobial peptide nisin on Caenorhabditis elegans [Text] / J.F. Boelter, A. Brandelli, S.M.M. Meira [et al.] // Applied Clay Science - 2020. - Vol. 188. - P. 105490.

24. Brigatti, M.F. Chapter 2 Structures and Mineralogy of Clay Minerals / M.F. Brigatti, E. Galan, B.K.G. Theng // Developments in Clay Science / Eds. F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly. - Netherlands: Elsevier, 2006. - Vol. 1. - P. 19-86.

25. Can, M. Modification of halloysite clay nanotubes with various alkyl halides, and their characterization, blood compatibility, biocompatibility, and genotoxicity [Text] / M. Can, S. Demirci, Y. Yildrim [et al.] // Materials Chemistry and Physics - 2021. -Vol. 259.

26. Capitani, G. The intracrystalline microstructure of Monte Fico lizardite, by optics, ^-Raman spectroscopy and TEM [Text] / G. Capitani, R. Compagnoni, R. Cossio [et al.] // European Journal of Mineralogy - 2021. - Vol. 33, N. 4. - P. 425-432.

27. Carlson, C. Unique cellular interaction of silver nanoparticles: Size-dependent generation of reactive oxygen species [Text] / C. Carlson, S.M. Hussein, A.M. Schrand [et al.] // Journal of Physical Chemistry B - 2008. - Vol. 112, N. 43. - P. 1360813619.

28. Carvalho-Guimaräes, F.B. de A Review of Pickering Emulsions: Perspectives and Applications [Text] / F.B. de Carvalho-Guimaräes, K.L. Correa, T.P. de Souza [et al.] // Pharmaceuticals - 2022. - Vol. 15, N. 11. - P. 1413.

29. Cavallaro, G. Halloysite Nanotubes: Controlled Access and Release by Smart Gates [Text] / G. Cavallaro, A. Danilushkina, V. Evtugyn [et al.] // Nanomaterials

- 2017. - Vol. 7, N. 8. - P. 199.

30. Cavallaro, G. Sedimentation of halloysite nanotubes from different deposits in aqueous media at variable ionic strengths [Text] / G. Cavallaro, G. Lazzara, V. Taormina [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

- 2019. - Vol. 576. - P. 22-28.

31. Chaczko, Z. Detection of Microplastics Using Machine Learning / Z. Chaczko, P. Wajs-Chaczko, D. Tien [et al.] // 2019 International Conference on Machine Learning and Cybernetics (ICMLC) - USA: IEEE, 2019. - P. 1-8.

32. Chatterjee, N. Diameter size and aspect ratio as critical determinants of uptake, stress response, global metabolomics and epigenetic alterations in multi-wall carbon nanotubes [Text] / N. Chatterjee, J. Yang, S. Kim [et al.] // Carbon - 2016. - Vol. 108. - P. 529-540.

33. Christidi, E. Regulated cell death pathways in doxorubicin-induced cardiotoxicity [Text] / E. Christidi, L.R. Brunham // Cell Death & Disease - 2021. - Vol. 12, N. 4. - P. 339.

34. Chumakova, O. V. Composition of PLGA and PEI/DNA nanoparticles improves ultrasound-mediated gene delivery in solid tumors in vivo [Text] / O. V.

Chumakova, A. V. Liopo, V.G. Andreev [et al.] // Cancer Letters - 2008. - Vol. 261, N. 2. - P. 215-225.

35. Cini, N. Step-by-Step Assembly of Self-Patterning Polyelectrolyte Films Violating (Almost) All Rules of Layer-by-Layer Deposition [Text] / N. Cini, T. Tulun, G. Decher [et al.] // Journal of the American Chemical Society - 2010. - Vol. 132, N. 24.

- P. 8264-8265.

36. Cohignac, V. Carbon nanotubes, but not spherical nanoparticles, block autophagy by a shape-related targeting of lysosomes in murine macrophages [Text] / V. Cohignac, M.J. Landry, A. Ridoux [et al.] // Autophagy - 2018. - Vol. 14, N. 8. - P. 1323-1334.

37. Cooper, J.R. Long Term Culture of the A549 Cancer Cell Line Promotes Multilamellar Body Formation and Differentiation towards an Alveolar Type II Pneumocyte Phenotype [Text] / J.R. Cooper, M.B. Abdullatif, E.C. Burnett [et al.] // PLOS ONE - 2016. - Vol. 11, N. 10. - P. e0164438.

38. Day, E.S. Nanoshell-mediated photothermal therapy improves survival in a murine glioma model [Text] / E.S. Day, P.A. Thompson, L. Zhang [et al.] // Journal of Neuro-Oncology - 2011. - Vol. 104, N. 1. - P. 55-63.

39. Dhall, S. A comprehensive overview of methods involved in nanomaterial production and waste disposal from research labs and industries and existing regulatory guidelines for handling engineered nanomaterials [Text] / S. Dhall, A. Nigam, M. Harshavardhan [et al.] // Environmental Chemistry and Ecotoxicology - 2024. - Vol. 6.

- P. 269-282.

40. Diehn, S. Multivariate Imaging for Fast Evaluation of In Situ Dark Field Microscopy Hyperspectral Data [Text] / S. Diehn, H. Schlaad, J. Kneipp // Molecules -2022. - Vol. 27, N. 16.

41. Dong, J. Biomimetic Super Anti-Wetting Coatings from Natural Materials: Superamphiphobic Coatings Based on Nanoclays [Text] / J. Dong, J. Zhang // Scientific Reports - 2018. - Vol. 8, N. 1. - P. 12062.

42. Duffy, C. Radical polymerization of alkyl 2-cyanoacrylates [Text] / C. Duffy // Molecules. - 2018. - Vol. 23, N. 2.

43. Dykman, L.A. Immunological properties of gold nanoparticles [Text] / L.A. Dykman // Chem Sci. - 2017. - Vol. 8, N. 3. - P. 1719-1735.

44. Dzamukova, M.R. Enzyme-activated intracellular drug delivery with tubule clay nanoformulation [Text] / M.R. Dzamukova, E.A. Naumenko, Y.M. Lvov [et al.] // Scientific Reports - 2015. - Vol. 5, N. 1. - P. 10560.

45. Elton, N.J. Spatial point statistics for quantifying TiO2 distribution in paint [Text] / N.J. Elton, A. Legrix // Journal of Coatings Technology and Research - 2014. -Vol. 11, N. 3. - P. 443-454.

46. England, H. Release of Interleukin-1a or Interleukin-1ß Depends on Mechanism of Cell Death [Text] / H. England, H.R. Summersgill, M.E. Edye [et al.] // Journal of Biological Chemistry - 2014. - Vol. 289, N. 23. - P. 15942-15950.

47. Esteban-Cubillo, A. The role of magnesium on the stability of crystalline sepiolite structure [Text] / A. Esteban-Cubillo, R. Pina-Zapardiel, J.S. Moya [et al.] // Journal of the European Ceramic Society - 2008. - Vol. 28, N. 9. - P. 1763-1768.

48. Fakhrullin, R. Dark-field/hyperspectral microscopy for detecting nanoscale particles in environmental nanotoxicology research [Text] / R. Fakhrullin, L. Nigamatzyanova, G. Fakhrullina // Science of The Total Environment - 2021. - Vol. 772. - P. 145478.

49. Fakhrullina, G.I. Toxicity of halloysite clay nanotubes in vivo: a Caenorhabditis elegans study [Text] / G.I. Fakhrullina, F.S. Akhatova, Y.M. Lvov [et al.] // Environmental Science: Nano - 2015. - Vol. 2, N. 1. - P. 54-59.

50. Fakhrullina, G. Selective Antimicrobial Effects of Curcumin@Halloysite Nanoformulation: A Caenorhabditis elegans Study [Text] / G. Fakhrullina, E. Khakimova, F. Akhatova [et al.] // ACS Applied Materials and Interfaces - 2019. - Vol. 11, N. 26. - P. 23050-23064.

51. Fawcett, T. An introduction to ROC analysis [Text] / T. Fawcett // Pattern Recognition Letters - 2006. - Vol. 27, N. 8. - P. 861-874.

52. FDA Recognized Consensus Standards: CFR-PEEK Medical Devices [Electronic resource]. URL:

https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfStandards/detail.cfm7standard_i

dentification_no=42111. (дата доступа: 15/05/2025).

53. Fix, D. Application of inhibitor-loaded halloysite nanotubes in active anti-corrosive coatings [Text] / D. Fix, D. V. Andreeva, Y.M. Lvov [et al.] // Advanced Functional Materials - 2009. - Vol. 19, N. 11. - P. 1720-1727.

54. Foster, L. V. The limitations and adaptability of ultramicroscores to the study of colloid systems [Text] / L. V. Foster // Journal of Applied Physics - 1931. - Vol. 1, N. 3. - P. 154-159.

55. Gage, S.H. Modern Dark-Field Microscopy and the History of Its Development [Text] / S.H. Gage // Transactions of the American Microscopical Society

- 1920. - Vol. 39, N. 2. - P. 95.

56. Gao, R. Modified halloysite nanotubes reduce the toxic effects of zearalenone in gestating sows on growth and muscle development of their offsprings [Text] / R. Gao, Q. Meng, J. Li [et al.] // Journal of Animal Science and Biotechnology -2016. - Vol. 7, N. 1.

57. Garcia-Garcia, D. Characterization of selectively etched halloysite nanotubes by acid treatment [Text] / D. Garcia-Garcia, J.M. Ferri, L. Ripoll [et al.] // Applied Surface Science - 2017. - Vol. 422. - P. 616-625.

58. García-Rodríguez, A. The Comet Assay as a Tool to Detect the Genotoxic Potential of Nanomaterials [Text] / A. García-Rodríguez, L. Rubio, L. Vila [et al.] // Nanomaterials - 2019. - Vol. 9, N. 10. - P. 1385.

59. Gaudino, G. How asbestos and other fibers cause mesothelioma [Text] / G. Gaudino, J. Xue, H. Yang // Translational Lung Cancer Research - 2020. - Vol. 9, N. S1.

- P. S39-S46.

60. Genoyer, J. Graphene and Nanoclay as Processing Aid Agents: A Study on Rheological Behavior in Polystyrene [Text] / J. Genoyer, E. Helal, G. Gutierrez [et al.] // C - 2023. - Vol. 9, N. 4. - P. 96.

61. Ghasemi, M. The MTT Assay: Utility, Limitations, Pitfalls, and Interpretation in Bulk and Single-Cell Analysis [Text] / M. Ghasemi, T. Turnbull, S.

Sebastian [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2021. - Vol. 22, N. 23.

- P. 12827.

62. Gianni, E. Halloysite nanotubes as carriers for irinotecan: Synthesis and characterization by experimental and molecular simulation methods [Text] / E. Gianni, K. Avgoustakis, M. Psenicka [et al.] // Journal of Drug Delivery Science and Technology

- 2019. - Vol. 52. - P. 568-576.

63. Gilbert, D.F. Cell Viability Assays [Text] / D.F. Gilbert, O. Friedrich, / Eds. D.F. Gilbert, O. Friedrich. - USA: Springer New York, 2017.

64. Golubeva, O.Yu. Particles Morphology Impact on Cytotoxicity, Hemolytic Activity and Sorption Properties of Porous Aluminosilicates of Kaolinite Group [Text] / O.Yu. Golubeva, Y.A. Alikina, E.Yu. Brazovskaya // Nanomaterials - 2022. - Vol. 12, N. 15. - P. 2559.

65. Gonzalez-Tortuero, E. Clay-induced DNA breaks as a path for genetic diversity, antibiotic resistance, and asbestos carcinogenesis [Text] / E. Gonzalez-Tortuero, J. Rodriguez-Beltran, R. Radek [et al.] // Scientific Reports - 2018. - Vol. 8, N. 1. - P. 8504.

66. Gorbachevskii, M. V. Fluorescent gold nanoclusters stabilized on halloysite nanotubes: in vitro study on cytotoxicity [Text] / M. V. Gorbachevskii, A. V. Stavitskaya, A.A. Novikov [et al.] // Applied Clay Science - 2021. - Vol. 207. - P. 106106.

67. Goyal, A. In situ synthesis of metal nanoparticle embedded free standing multifunctional PDMS films [Text] / A. Goyal, A. Kumar, P.K. Patra [et al.] // Macromolecular Rapid Communications - 2009. - Vol. 30, N. 13. - P. 1116-1122.

68. Gray-Wannell, N. Morphological features of halloysite nanotubes as revealed by various microscopies [Text] / N. Gray-Wannell, P. Cubillas, Z. Aslam [et al.] // Clay Minerals - 2023. - Vol. 58, N. 4. - P. 395-407.

69. Gualtieri, A.F. Mineral fibre-based building materials and their health hazards // Toxicity of Building Materials. - Netherlands: Elsevier, 2012. - P. 166-195.

70. Gücek, A. Adsorption and kinetic studies of cationic and anionic dyes on pyrophyllite from aqueous solutions [Text] / A. Gücek, S. §ener, S. Bilgen [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science - 2005. - Vol. 286, N. 1. - P. 53-60.

71. Gulumian, M. The ability of mineral dusts and fibres to initiate lipid peroxidation Part I: Parameters which determine this ability [Text] / M. Gulumian // Redox Report - 1999. - Vol. 4, N. 4. - P. 141-163.

72. Hamilton, R.F. The effects of varying degree of MWCNT carboxylation on bioactivity in various in vivo and in vitro exposure models [Text] / R.F. Hamilton, Z. Wu, S. Mitra [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2018. - Vol. 19, N. 2. -P. 1-15.

73. Han, S.-W. Stress Response of Mouse Embryonic Fibroblasts Exposed to Polystyrene Nanoplastics [Text] / S.-W. Han, J. Choi, K.-Y. Ryu // International Journal of Molecular Sciences - 2021. - Vol. 22, N. 4. - P. 2094.

74. Han, Y. Key factors in FTIR spectroscopic analysis of DNA: the sampling technique, pretreatment temperature and sample concentration [Text] / Y. Han, L. Han, Y. Yao [et al.] // Analytical Methods - 2018. - Vol. 10, N. 21. - P. 2436-2443.

75. Harris, C.R. Array programming with NumPy [Text] / C.R. Harris, K.J. Millman, S.J. van der Walt [et al.] // Nature - 2020. - Vol. 585, N. 7825. - P. 357-362.

76. Henry, T.B. Attributing effects of aqueous C60 nano-aggregates to tetrahydrofuran decomposition products in larval zebrafish by assessment of gene expression [Text] / T.B. Henry, F.M. Menn, J.T. Fleming [et al.] // Environmental Health Perspectives - 2007. - Vol. 115, N. 7. - P. 1059-1065.

77. Hermawan, A.A. Halloysite nanotubes as a fine grained material for heavy metal ions removal in tropical biofiltration systems [Text] / A.A. Hermawan, J.W. Chang, P. Pasbakhsh [et al.] // Applied Clay Science - 2018. - Vol. 160. - P. 106-115.

78. Hettiarachchi, K. Controllable microfluidic synthesis of multiphase drug-carrying lipospheres for site-targeted therapy [Text] / K. Hettiarachchi, A. Lee, S. Zhang [et al.] // Biotechnology Progress - 2009. - Vol. 25, N. 4. - P. 938-945.

79. Hildebrand, F. Die Bedeutung der Zytokine in der posttraumatischen Entzündungsreaktion [Text] / F. Hildebrand, H.-C. Pape, C. Krettek // Der Unfallchirurg - 2005. - Vol. 108, N. 10. - P. 793-803.

80. Hoet, P.H. Nanoparticles - known and unknown health risks [Text] / P.H. Hoet, I. Brüske-Hohlfeld, O. V Salata // Journal of Nanobiotechnology - 2004. - Vol. 2, N. 1. - P. 12.

81. Holian, A. Lung deposition patterns of MWCNT vary with degree of carboxylation [Text] / A. Holian, R.F. Hamilton, Z. Wu [et al.] // Nanotoxicology - 2019. - Vol. 13, N. 2. - P. 143-159.

82. Hu, T. INOS-mediated acute stomach injury and recovery in mice after oral exposure to halloysite nanotubes [Text] / T. Hu, Z. Gui, J. Gong [et al.] // Environmental Pollution - 2020. - Vol. 258.

83. Hu, T. Nitric oxide synthase-mediated sub-chronic injury and recovery in the small intestine of mice after oral administration with halloysite nanotubes [Text] / T. Hu, X. Wang, W. Tan [et al.] // Environmental Science and Pollution Research - 2020. - Vol. 27, N. 15. - P. 17730-17737.

84. Huang, C.C. The characteristics of sub 10 nm manganese oxide T1 contrast agents of different nanostructured morphologies [Text] / C.C. Huang, N.H. Khu, C.S. Yeh // Biomaterials - 2010. - Vol. 31, N. 14. - P. 4073-4078.

85. Husain, T. Investigating Halloysite Nanotubes as a Potential Platform for Oral Modified Delivery of Different BCS Class Drugs: Characterization, Optimization, and Evaluation of Drug Release Kinetics [Text] / T. Husain, M.H. Shoaib, F.R. Ahmed [et al.] // International Journal of Nanomedicine - 2021. - Vol. 16. - P. 1725-1741.

86. Husseini, G.A. The Comet Assay to Determine the Mode of Cell Death for the Ultrasonic Delivery of Doxorubicin to Human Leukemia (HL-60 Cells) from Pluronic P105 Micelles [Text] / G.A. Husseini, K.L. O'Neill, W.G. Pitt // Technology in Cancer Research & Treatment - 2005. - Vol. 4, N. 6. - P. 707-711.

87. Icha, J. Phototoxicity in live fluorescence microscopy, and how to avoid it [Text] / J. Icha, M. Weber, J.C. Waters [et al.] // BioEssays - 2017. - Vol. 39, N. 8.

88. Ilies, A. Antibacterial Effect of Eco-Friendly Silver Nanoparticles and Traditional Techniques on Aged Heritage Textile, Investigated by Dark-Field Microscopy [Text] / A. Ilies, N. Hodor, E. Pantea [et al.] // Coatings - 2022. - Vol. 12, N. 11.

89. Ishmukhametov, I. Identification of micro- and nanoplastics released from medical masks using hyperspectral imaging and deep learning [Text] / I. Ishmukhametov, S. Batasheva, R. Fakhrullin // Analyst - 2022. - Vol. 147, N. 20. - P. 4616-4628.

90. Ishmukhametov, I. Self-assembly of halloysite nanotubes in water modulated via heterogeneous surface charge and transparent exopolymer particles [Text] / I. Ishmukhametov, S. Batasheva, S. Konnova [et al.] // Applied Clay Science - 2025. -Vol. 270. - P. 107775.

91. Ishmukhametov, I. Dark-Field Hyperspectral Microscopy for Carbon Nanotubes Bioimaging [Text] / I. Ishmukhametov, R. Fakhrullin // Applied Sciences -2021. - Vol. 11, N. 24. - P. 12132.

92. Jamjoom, G.A. Dark-field microscopy for detection of malaria in unstained blood films [Text] / G.A. Jamjoom // Journal of Clinical Microbiology - 1983. - Vol. 17, N. 5. - P. 717-721.

93. Jensen, E.C. Overview of Live-Cell Imaging: Requirements and Methods Used [Text] / E.C. Jensen // Anatomical Record - 2013. - Vol. 296, N. 1. - P. 1-8.

94. Jock Churchman, G. The rise and rise of halloysite [Text] / G. Jock Churchman, P. Pasbakhsh, S. Hillier // Clay Minerals - 2016. - Vol. 51, N. 3. - P. 303308.

95. Judson, R. The toxicity data landscape for environmental chemicals [Text] / R. Judson, A. Richard, D. Dix [et al.] // Environ Health Perspect. - 2009. - Vol. 117, N. 5. - P. 685-695.

96. Kalendova, A. Applications of Clays in Nanocomposites and Ceramics [Text] / A. Kalendova, J. Kupkova, M. Urbaskova [et al.] // Minerals - 2024. - Vol. 14, N. 1. - P. 93.

97. Kamalieva, R.F. Uptake of halloysite clay nanotubes by human cells: Colourimetric viability tests and microscopy study [Text] / R.F. Kamalieva, I.R. Ishmukhametov, S.N. Batasheva [et al.] // Nano-Structures and Nano-Objects - 2018. -Vol. 15. - P. 54-60.

98. Kaminska, G. Preparation, Characterization and Adsorption Potential of Grainy Halloysite-CNT Composites for Anthracene Removal from Aqueous Solution

[Text] / G. Kaminska, M. Dudziak, E. Kudlek [et al.] // Nanomaterials - 2019. - Vol. 9, N. 6. - P. 890.

99. Kaminski, H. Measurements of Nanoscale TiO2 and Al2O3 in Industrial Workplace Environments - Methodology and Results [Text] / H. Kaminski, M. Beyer, H. Fissan [et al.] // Aerosol and Air Quality Research - 2015. - Vol. 15, N. 1. - P. 129-141.

100. Kang, R. Single-cell classification of foodborne pathogens using hyperspectral microscope imaging coupled with deep learning frameworks [Text] / R. Kang, B. Park, M. Eady [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical - 2020. - Vol. 309. - P. 127789.

101. Kari, S. Programmed cell death detection methods: a systematic review and a categorical comparison [Text] / S. Kari, K. Subramanian, I.A. Altomonte [et al.] // Apoptosis - 2022. - Vol. 27, N. 7-8. - P. 482-508.

102. Kastamoulas, M. Cytokine effects on cell survival and death of A549 lung carcinoma cells [Text] / M. Kastamoulas, G. Chondrogiannis, P. Kanavaros [et al.] // Cytokine - 2013. - Vol. 61, N. 3. - P. 816-825.

103. Katti, K.S. Nanoclays in medicine: a new frontier of an ancient medical practice [Text] / K.S. Katti, H. Jasuja, S. V Jaswandkar [et al.] // Mater. Adv. - 2022. -Vol. 3, N. 20. - P. 7484-7500.

104. Khalef, L. Cell viability and cytotoxicity assays: Biochemical elements and cellular compartments [Text] / L. Khalef, R. Lydia, K. Filicia [et al.] // Cell Biochemistry and Function - 2024. - Vol. 42, N. 3.

105. Kirkpatrick, C.E. Dark-Field Microscopy for Detection of Some Hemotropic Parasites in Blood Smears of Mammals and Birds [Text] / C.E. Kirkpatrick // Transactions of the American Microscopical Society - 1989. - Vol. 108, N. 2. - P. 190.

106. Keller, W. D. Environmental Aspects of Clay Minerals [Text] / W. D. Keller // SEPM Journal of Sedimentary Research - 1970. - Vol. 40, N. 3. - P. 788-813.

107. Kloprogge, J.T. Characterisation of Halloysite by Spectroscopy // Developments in Clay Science. Eds. Peng Yuan, Antoine Thill, Faiza Bergaya. -Netherlands. Elsevier, 2016. - P. 115-136.

108. Koivisto, A.J. Occupational exposure during handling and loading of halloysite nanotubes - A case study of counting nanofibers [Text] / A.J. Koivisto, A.B. Bluhme, K.I. Kling [et al.] // NanoImpact - 2018. - Vol. 10. - P. 153-160.

109. Konnova, S.A. Magnetic halloysite nanotubes for yeast cell surface engineering [Text] / S.A. Konnova, Y.M. Lvov, R.F. Fakhrullin // Clay Minerals - 2016. - Vol. 51, N. 3. - P. 429-433.

110. Konnova, S.A. Biomimetic cell-mediated three-dimensional assembly of halloysite nanotubes [Text] / S.A. Konnova, I.R. Sharipova, T.A. Demina [et al.] // Chemical Communications - 2013. - Vol. 49, N. 39. - P. 4208-4210.

111. Kouri, M.A. Nanoparticle-Mediated Radiotherapy: Unraveling Dose Enhancement and Apoptotic Responses in Cancer and Normal Cell Lines [Text] / M.A. Kouri, E. Spyratou, M.-E. Kalkou [et al.] // Biomolecules - 2023. - Vol. 13, N. 12. - P. 1720.

112. Kruse, F.A. The spectral image processing system (SIPS)—interactive visualization and analysis of imaging spectrometer data [Text] / F.A. Kruse, A.B. Lefkoff, J.W. Boardman [et al.] // Remote Sensing of Environment - 1993. - Vol. 44, N. 2-3. - P. 145-163.

113. Kussainova, A. Molecular and Cellular Mechanism of Action of Chrysotile Asbestos in MRC5 Cell Line [Text] / A. Kussainova, O. Bulgakova, A. Aripova [et al.] // Journal of Personalized Medicine - 2023. - Vol. 13, N. 11. - P. 1599.

114. Lai, X. Proteomic profiling of halloysite clay nanotube exposure in intestinal cell co-culture [Text] / X. Lai, M. Agarwal, Y.M. Lvov [et al.] // Journal of Applied Toxicology - 2013. - Vol. 33, N. 11. - P. 1316-1329.

115. Laissue, P. Assessing phototoxicity in live fluorescence imaging [Text] / P. Laissue, R. Alghamdi, P. Tomancak [et al.] // Nat Methods. - 2017. - Vol. 14, N. 7. - P. 657-661.

116. Lazzara, G. Biocompatibility analysis of halloysite clay nanotubes [Text] / G. Lazzara, F. Bruno, D. Brancato [et al.] // Materials Letters - 2023. - Vol. 336. - P. 133852.

117. Lee, K.J. Pharmacologic Agents for Chronic Diarrhea [Text] / K.J. Lee // Intestinal Research - 2015. - Vol. 13, N. 4. - P. 306.

118. Lee, N. Immune cell targeting nanoparticles: a review [Text] / N. Lee S. Kim, C. Park // Biomater Res. - 2021. - Vol. 25, N. 1.

119. Levis, S.R. Use of coated microtubular halloysite for the sustained release of diltiazem hydrochloride and propranolol hydrochloride [Text] / S.R. Levis, P.B. Deasy // International Journal of Pharmaceutics - 2003. - Vol. 253, N. 1-2. - P. 145-157.

120. Li, X. Aluminum Induces Osteoblast Apoptosis Through the Oxidative Stress-Mediated JNK Signaling Pathway [Text] / X. Li, Y. Han, Y. Guan [et al.] // Biological Trace Element Research - 2012. - Vol. 150, N. 1-3. - P. 502-508.

121. Linder, A. The impact of cryopreservation on cytokine secretion and polyfunctionality in human PBMCs: a comparative study [Text] / A. Linder, K. Portmann, K. Eyer // Frontiers in Immunology - 2024. - Vol. 15.

122. Lisuzzo, L. Pickering Emulsions Stabilized by Halloysite Nanotubes: From General Aspects to Technological Applications [Text] / L. Lisuzzo, G. Cavallaro, S. Milioto [et al.] // Advanced Materials Interfaces - 2022. - Vol. 9, N. 10.

123. Lisuzzo, L. Why does vacuum drive to the loading of halloysite nanotubes? The key role of water confinement [Text] / L. Lisuzzo, G. Cavallaro, P. Pasbakhsh [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science - 2019. - Vol. 547. - P. 361-369.

124. Liu, G. Functionalized Multi-Wall Carbon Nanotubes Enhance Transfection and Expression Efficiency of Plasmid DNA in Fish Cells [Text] / G. Liu, Y. Wang, Y. Hu [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2016. - Vol. 17, N. 3. - P. 335.

125. Liu, H.-Y. In Vitro Hemocompatibility and Cytotoxicity Evaluation of Halloysite Nanotubes for Biomedical Application [Text] / H.-Y. Liu, L. Du, Y.-T. Zhao [et al.] // Journal of Nanomaterials - 2015. - Vol. 2015, N. 1.

126. Liu, H. Intracellular pathway of halloysite nanotubes: potential application for antitumor drug delivery [Text] / H. Liu, Z.G. Wang, S.L. Liu [et al.] // Journal of Materials Science - 2019. - Vol. 54, N. 1. - P. 693-704.

127. Liu, H.-L. A functionalized single-walled carbon nanotube-induced autophagic cell death in human lung cells through Akt-TSC2-mTOR signaling [Text] / H.-L. Liu, Y.-L. Zhang, N. Yang [et al.] // Cell Death & Disease - 2011. - Vol. 2, N. 5. - P. e159-e159.

128. Liu, J. Delivery of RIPK4 small interfering RNA for bladder cancer therapy using natural halloysite nanotubes [Text] / J. Liu, Y. Zhang, Q. Zeng [et al.] // Science Advances - 2019. - Vol. 5, N. 9.

129. Liu, M. Mitophagy and apoptosis mediated by ROS participate in AlCl3-induced MC3T3-E1 cell dysfunction [Text] / M. Liu, X. Wu, Y. Cui [et al.] // Food and Chemical Toxicology - 2021. - Vol. 155. - P. 112388.

130. Lvov, Y.M. Halloysite clay nanotubes for controlled release of protective agents [Text] / Y.M. Lvov, D.G. Shchukin, H. Möhwald [et al.] // ACS Nano - 2008. -Vol. 2, N. 5. - P. 814-820.

131. Lvov, Y. Halloysite Clay Nanotubes for Loading and Sustained Release of Functional Compounds [Text] / Y. Lvov, W. Wang, L. Zhang [et al.] // Advanced Materials - 2016. - Vol. 28, N. 6. - P. 1227-1250.

132. Ma, P. Development of idarubicin and doxorubicin solid lipid nanoparticles to overcome Pgp-mediated multiple drug resistance in leukemia [Text] / P. Ma, X. Dong,

C.L. Swadley [et al.] // Journal of Biomedical Nanotechnology - 2009. - Vol. 5, N. 2. -P. 151-161.

133. MacEwan, D.M.C. The nomenclature of the halloysite minerals [Text] /

D.M.C. MacEwan // Mineralogical Magazine and Journal of the Mineralogical Society -1947. - Vol. 28, N. 196. - P. 36-44.

134. Malla, S.R.L. Spectrophotometric and nucleic acid-binding properties of halloysite clay nanotubes and kaolinite [Text] / S.R.L. Malla, A. Gujjari, C.E. Corona [et al.] // Heliyon - 2023. - Vol. 9, N. 1. - P. e13009.

135. Mann, A. Atomic force microscopy reveals the assembly of potential DNA "nanocarriers" by poly-l-ornithine [Text] / A. Mann, M.A. Khan, V. Shukla [et al.] // Biophysical Chemistry - 2007. - Vol. 129, N. 2-3. - P. 126-136.

136. Massaro, M. Halloysite nanotubes: a green resource for materials and life sciences [Text] / M. Massaro, G. Lazzara, R. Noto [et al.] // Rendiconti Lincei - 2020. -Vol. 31, N. 2. - P. 213-221.

137. Mello, M.L.S. Changes in the Infrared Microspectroscopic Characteristics of DNA Caused by Cationic Elements, Different Base Richness and Single-Stranded Form [Text] / M.L.S. Mello, B.C. Vidal // PLoS ONE - 2012. - Vol. 7, N. 8. - P. e43169.

138. Mercer, R.R. The Fate of Inhaled Nanoparticles: Detection and Measurement by Enhanced Dark-field Microscopy [Text] / R.R. Mercer, J.F. Scabilloni, L. Wang [et al.] // Toxicologic Pathology - 2018. - Vol. 46, N. 1. - P. 28-46.

139. Midtvedt, B. Fast and Accurate Nanoparticle Characterization Using Deep-Learning-Enhanced Off-Axis Holography [Text] / B. Midtvedt, E. Olsen, F. Eklund [et al.] // ACS Nano - 2021. - Vol. 15, N. 2. - P. 2240-2250.

140. Mosmann, T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays [Text] / T. Mosmann // Journal of Immunological Methods - 1983. - Vol. 65, N. 1-2. - P. 55-63.

141. Mossman, B.T. Cell signaling pathways elicited by asbestos [Text] / B.T. Mossman, S. Faux, Y. Janssen [et al.] // Environmental Health Perspectives - 1997. -Vol. 105, N. suppl 5. - P. 1121-1125.

142. Moulton, M.C. Synthesis, characterization and biocompatibility of 'green' synthesized silver nanoparticles using tea polyphenols [Text] / M.C. Moulton, L.K. Braydich-Stolle, M.N. Nadagouda [et al.] // Nanoscale - 2010. - Vol. 2, N. 5. - P. 763770.

143. Murdock, R.C. Characterization of nanomaterial dispersion in solution prior to in vitro exposure using dynamic light scattering technique [Text] / R.C. Murdock, L. Braydich-Stolle, A.M. Schrand [et al.] // Toxicological Sciences - 2008. - Vol. 101, N. 2. - P. 239-253.

144. Murphy, D.B. Phase Contrast Microscopy and Darkfield Microscopy / D.B. Murphy, M.W. Davidson // Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging. - Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2012. - P. 115-133.

145. Namiot, E.D. Nanoparticles in Clinical Trials: Analysis of Clinical Trials, FDA Approvals and Use for COVID-19 Vaccines [Text] / E.D. Namiot, A. V. Sokolov, V.N. Chubarev [et al.] // International Journal of Molecular Sciences - 2023. - Vol. 24, N. 1. - P. 787.

146. Nasrullah, M. Nanoparticles and cytokine response [Text] / M. Nasrullah, D.N. Meenakshi Sundaram, J. Claerhout [et al.] // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology - 2023. - Vol. 11.

147. Naumenko, E.A. Clay nanotube-biopolymer composite scaffolds for tissue engineering [Text] / E.A. Naumenko, I.D. Guryanov, R. Yendluri [et al.] // Nanoscale -2016. - Vol. 8, N. 13. - P. 7257-7271.

148. Nel, A. Carbon nanotube pathogenicity conforms to a unified theory for mesothelioma causation by elongate materials and fibers [Text] / A. Nel // Environmental Research - 2023. - Vol. 230. - P. 114580.

149. Ng, W. Convolutional neural network for soil microplastic contamination screening using infrared spectroscopy [Text] / W. Ng, B. Minasny, A. McBratney // Science of The Total Environment - 2020. - Vol. 702. - P. 134723.

150. Nigamatzyanova, L. Dark-field hyperspectral microscopy for label-free microplastics and nanoplastics detection and identification in vivo: A Caenorhabditis elegans study [Text] / L. Nigamatzyanova, R. Fakhrullin // Environmental Pollution -2021. - Vol. 271. - P. 116337.

151. Niu, J. Formation Mechanisms of Tubular Structure of Halloysite // Developments in Clay Science. Eds. P. Yuan, A. Thill, F. Bergaya. - Netherlands: Elsevier, 2016. - Vol. 7. - P. 387-408.

152. O'Brien, N. T cell margination: investigating the detour of T cells following forimtamig treatment in humanized mice [Text] / N. O'Brien, J.P.J. Mueller, A.-M.E. Bröske [et al.] // mAbs - 2025. - Vol. 17, N. 1.

153. Olive, P.L. The comet assay: A method to measure DNA damage in individual cells [Text] / P.L. Olive, J.P. Banath // Nature Protocols - 2006. - Vol. 1, N. 1. - P. 23-29.

154. O'Reilly, K.M.A. Asbestos-related lung disease [Text] / K.M.A. O'Reilly, A.M. Mclaughlin, W.S. Beckett [et al.] // American family physician - 2007. - Vol. 75, N. 5. - P. 683-688.

155. Papoulis, D. Palygorskite- and Halloysite-TiO2 nanocomposites: Synthesis and photocatalytic activity [Text] / D. Papoulis, S. Komarneni, A. Nikolopoulou [et al.] // Applied Clay Science - 2010. - Vol. 50, N. 1. - P. 118-124.

156. Pedregosa, F. Scikit-learn: Machine Learning in Python [Text] / F. Pedregosa, G. Varoquaux, A. Gramfort [et al.] // Journal of Machine Learning Research - 2012. - Vol. 12. - P. 2825-2830.

157. Pereira, I. Preclinical developments of natural-occurring halloysite clay nanotubes in cancer therapeutics [Text] / I. Pereira, M. Saleh, C. Nunes [et al.] // Advances in Colloid and Interface Science - 2021. - Vol. 291. - P. 102406.

158. Piccirilli, F. Infrared Nanospectroscopy Reveals DNA Structural Modifications upon Immobilization onto Clay Nanotubes [Text] / F. Piccirilli, F. Tardani, A. D'Arco [et al.] // Nanomaterials - 2021. - Vol. 11, N. 5. - P. 1103.

159. Präbst, K. Basic Colorimetric Proliferation Assays: MTT, WST, and Resazurin / K. Präbst, H. Engelhardt, S. Ringgeler [et al.] // Cell Viability Assays / Eds. D.F. Gilbert, O. Friedrich. - USA: Humana Press, 2017. - P. 1-17.

160. Price, R.R. In-vitro release characteristics of tetracycline HC1, khellin and nicotinamide adenine dineculeotide from halloysite; a cylindrical mineral [Text] / R.R. Price, B.P. Gaber, Y. Lvov // Journal of Microencapsulation - 2001. - Vol. 18, N. 6. - P. 713-722.

161. Price, R.R. Controlled Release of Active Agents Using Inorganic Tubules: пат. US5651976A США / R.R. Price, B.P. Gaber; заявитель и патентообладатель DEPARTMENT OF THE NAVY WASHINGTON DC, N. US08/509,483; заявл. 31.07.1995; опубл. 29.07.1997. - 18 с.

162. Prinz Setter, O. Halloysite nanotubes - the nano-bio interface [Text] / O. Prinz Setter, E. Segal // Nanoscale - 2020. - Vol. 12, N. 46. - P. 23444-23460.

163. Qiu, Z. Variety Identification of Single Rice Seed Using Hyperspectral Imaging Combined with Convolutional Neural Network [Text] / Z. Qiu, J. Chen, Y. Zhao [et al.] // Applied Sciences - 2018. - Vol. 8, N. 2. - P. 212.

164. Rao, K.M. PH sensitive halloysite-sodium hyaluronate/poly(hydroxyethyl methacrylate) nanocomposites for colon cancer drug delivery [Text] / K.M. Rao, S. Nagappan, D.J. Seo [et al.] // Applied Clay Science - 2014. - Vol. 97-98. - P. 33-42.

165. Rasel, M.A.I. Impact of Nanoparticle Uptake on the Biophysical Properties of Cell for Biomedical Engineering Applications [Text] / M.A.I. Rasel, S. Singh, T.D. Nguyen [et al.] // Scientific Reports - 2019. - Vol. 9, N. 1.

166. Rawat, K. Aspect Ratio Dependent Cytotoxicity and Antimicrobial Properties of Nanoclay [Text] / K. Rawat, S. Agarwal, A. Tyagi [et al.] // Applied Biochemistry and Biotechnology - 2014. - Vol. 174, N. 3. - P. 936-944.

167. Rong, R. Inhibition of inhaled halloysite nanotube toxicity by trehalose through enhanced autophagic clearance of p62 [Text] / R. Rong, Y. Zhang, Y. Zhang [et al.] // Nanotoxicology - 2019. - Vol. 13, N. 3. - P. 354-368.

168. Rosenblatt, F. The perceptron: A probabilistic model for information storage and organization in the brain [Text] / F. Rosenblatt // Psychological Review - 1958. -Vol. 65, N. 6. - P. 386-408.

169. Ross, C.S. Minerals and Mineral Relationships of the Clay Minerals [Text] / C.S. Ross // Journal of the American Ceramic Society - 1945. - Vol. 28, N. 7. - P. 173183.

170. Rostamzadeh, T. Rapid and Controlled in Situ Growth of Noble Metal Nanostructures within Halloysite Clay Nanotubes [Text] / T. Rostamzadeh, M.S. Islam Khan, K. Riche [et al.] // Langmuir - 2017. - Vol. 33, N. 45. - P. 13051-13059.

171. Rotenberg, B. Molecular explanation for why talc surfaces can be both hydrophilic and hydrophobic [Text] / B. Rotenberg, A.J. Patel, D. Chandler // Journal of the American Chemical Society - 2011. - Vol. 133, N. 50. - P. 20521-20527.

172. Roth, G.A. Hyperspectral microscopy as an analytical tool for nanomaterials [Text] / G.A. Roth, S. Tahiliani, N.M. Neu-Baker [et al.] // WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology - 2015. - Vol. 7, N. 4. - P. 565-579.

173. Rozhina, E. The Effect of Mammalian Cell Functionalization with Polycation and Halloysite Nanotubes on Intercellular Interactions [Text] / E. Rozhina, I. Ishmuhametov, S. Batasheva [et al.] // BioNanoScience - 2018. - Vol. 8, N. 1.

174. Rozhina, E. Multicellular spheroids formation: The synergistic effects of halloysite nanoclay and cationic magnetic nanoparticles [Text] / E. Rozhina, S. Batasheva, M. Gomzikova [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects - 2019. - Vol. 565. - P. 16-24.

175. Rozhina, E. Comparative cytotoxicity of kaolinite, halloysite, multiwalled carbon nanotubes and graphene oxide [Text] / E. Rozhina, S. Batasheva, R. Miftakhova [et al.] // Applied Clay Science - 2021. - Vol. 205. - P. 106041.

176. Rozhina, E. Cytocompatibility and cellular uptake of alkylsilane-modified hydrophobic halloysite nanotubes [Text] / E. Rozhina, A. Panchal, F. Akhatova [et al.] // Applied Clay Science - 2020. - Vol. 185. - P. 105371.

177. Rumelhart, D.E. Learning representations by back-propagating errors [Text] / D.E. Rumelhart, G.E. Hinton, R.J. Williams // Nature - 1986. - Vol. 323, N. 6088. - P. 533-536.

178. Sabatini, V. PA6 and Halloysite Nanotubes Composites with Improved Hydrothermal Ageing Resistance: Role of Filler Physicochemical Properties, Functionalization and Dispersion Technique [Text] / V. Sabatini, T. Taroni, R. Rampazzo [et al.] // Polymers - 2020. - Vol. 12, N. 1. - P. 211.

179. Saini, V. Targeting nanoparticles to tumors using adenoviral vectors / V. Saini, M. Enervold, A. Perez [et al.] / 2007 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show - NSTI Nanotech 2007, Technical Proceedings. - Santa Clara, US: TechConnect Briefs. - 2007. - P. 321-324.

180. Salafutdinov, I.I. Influence of Recombinant Codon-Optimized Plasmid DNA Encoding VEGF and FGF2 on Co-Induction of Angiogenesis [Text] / I.I. Salafutdinov, I.M. Gazizov, D.K. Gatina [et al.] // Cells - 2021. - Vol. 10, N. 2. - P. 432.

181. Saleh, M.Y. Tagged Halloysite Nanotubes as a Carrier for Intercellular Delivery in Brain Microvascular Endothelium [Text] / M.Y. Saleh, N. Prajapati, M.A. DeCoster [et al.] // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology - 2020. - Vol. 8.

182. Sawicka, D. The in vitro toxicity evaluation of halloysite nanotubes (HNTs) in human lung cells [Text] / D. Sawicka, L. Zapor, L. Chojnacka-Puchta [et al.] // Toxicological Research - 2021. - Vol. 37, N. 3. - P. 301-310.

183. Scarfato, P. Development and evaluation of halloysite nanotube-based carrier for biocide activity in construction materials protection [Text] / P. Scarfato, E. Avallone, L. Incarnato [et al.] // Applied Clay Science - 2016. - Vol. 132-133. - P. 336342.

184. Schultz, S. Single-target molecule detection with nonbleaching multicolor optical immunolabels [Text] / S. Schultz, D.R. Smith, J.J. Mock [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 2000. - Vol. 97, N. 3. - P. 996-1001.

185. Shannahan, J.H. Comparison of Nanotube-Protein Corona Composition in Cell Culture Media [Text] / J.H. Shannahan, J.M. Brown, R. Chen [et al.] // Small - 2013.

- Vol. 9, N. 12. - P. 2171-2181.

186. Shemesh, R. Novel LDPE/halloysite nanotube films with sustained carvacrol release for broad-spectrum antimicrobial activity [Text] / R. Shemesh, M. Krepker, M. Natan [et al.] // RSC Advances - 2015. - Vol. 5, N. 106. - P. 87108-87117.

187. Shiny, P.J. DNA damage and mitochondria-mediated apoptosis of A549 lung carcinoma cells induced by biosynthesised silver and platinum nanoparticles [Text] / P.J. Shiny, A. Mukherjee, N. Chandrasekaran // RSC Advances - 2016. - Vol. 6, N. 33.

- P. 27775-27787.

188. Shu, Z. Preparation of halloysite-derived mesoporous silica nanotube with enlarged specific surface area for enhanced dye adsorption [Text] / Z. Shu, Y. Chen, J. Zhou [et al.] // Applied Clay Science - 2016. - Vol. 132-133. - P. 114-121.

189. Shu, Z. Nanoporous-walled silica and alumina nanotubes derived from halloysite: Controllable preparation and their dye adsorption applications [Text] / Z. Shu, Y. Chen, J. Zhou [et al.] // Applied Clay Science - 2015. - Vol. 112-113. - P. 17-24.

190. Siedentopf, H. On the Rendering Visible of Ultra-Microscopic Particles and of Ultra-Microscopic Bacteria [Text] / H. Siedentopf // Journal of the Royal Microscopical Society - 1903. - Vol. 23, N. 5. - P. 573-578.

191. Simeonova, P.P. Molecular regulation of IL-6 activation by asbestos in lung epithelial cells: role of reactive oxygen species [Text] / P.P. Simeonova, W. Toriumi, C. Kommineni [et al.] // The Journal of Immunology - 1997. - Vol. 159, N. 8. - P. 39213928.

192. Smith, D. Evaluation of classification methods for identifying multiwalled carbon nanotubes collected on mixed cellulose ester filter media [Text] / D. Smith, N.M. Neu-Baker, A.C. Eastlake [et al.] // Journal of Microscopy - 2021. - Vol. 283, N. 2. - P. 102-116.

193. SoRelle, E.D. Machine learning-assisted hyperspectral analysis of plasmonic contrast agent microbiodistribution with single-particle sensitivity and sub-cellular resolution [Text] / E.D. SoRelle, O. Liba, J. Campbell [et al.] // Proceedings of SPIE, Plasmonics in Biology and Medicine XIV - 2017. - Vol. 10080. - P. 100800L.

194. Sowade, H. Die Kultur der Spirochaete pallida und ihre experimentelle Verwertung [Text] / H. Sowade // Archiv für Dermatologie und Syphilis - 1912. - Vol. 114, N. 1. - P. 247-302.

195. Stavitskaya, A. Antibacterial properties and in vivo studies of tannic acid-stabilized silver-halloysite nanomaterials [Text] / A. Stavitskaya, C. Shakhbazova, Y. Cherednichenko [et al.] // Clay Minerals - 2020. - Vol. 55, N. 2. - P. 112-119.

196. Stern, S.T. Autophagy and lysosomal dysfunction as emerging mechanisms of nanomaterial toxicity [Text] / S.T. Stern, P.P. Adiseshaiah, R.M. Crist // Particle and Fibre Toxicology - 2012. - Vol. 9, N. 1. - P. 20.

197. Su, F. Aptamer-templated silver nanoclusters embedded in zirconium metal-organic framework for targeted antitumor drug delivery [Text] / F. Su, Q. Jia, Z. Li [et al.] // Microporous and Mesoporous Materials - 2019. - Vol. 275. - P. 152-162.

198. Sun, K. Mitophagy in degenerative joint diseases [Text] / K. Sun, X. Jing, J. Guo [et al.] // Autophagy - 2021. - Vol. 17, N. 9. - P. 2082-2092.

199. Sunstrom, J.E. Synthesis, Magnetism, and Electrical Properties of La1-xBaxTiO3 (0.0 < x < 0.5) [Text] / J.E. Sunstrom, S.M. Kauzlarich // Chemistry of Materials - 1993. - Vol. 5, N. 10. - P. 1539-1544.

200. Suvarna, S. Determinants of PF4/heparin immunogenicity [Text] / S. Suvarna, B. Espinasse, R. Qi [et al.] // Blood - 2007. - Vol. 110, N. 13. - P. 4253-4260.

201. Tan, D. Loading and in vitro release of ibuprofen in tubular halloysite [Text] / D. Tan, P. Yuan, F. Annabi-Bergaya [et al.] // Applied Clay Science - 2014. - Vol. 96. - P. 50-55.

202. Tarasova, E. Cytocompatibility and uptake of polycations-modified halloysite clay nanotubes [Text] / E. Tarasova, E. Naumenko, E. Rozhina [et al.] // Applied Clay Science - 2019. - Vol. 169. - P. 21-30.

203. Tardani, F. Salt enhanced sedimentation of halloysite nanotubes for precise determination of DNA adsorption isotherm [Text] / F. Tardani, S. Casciardi, B. Ruzicka [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects - 2020. -Vol. 605, N. August. - P. 125400.

204. Teow, Y. Active targeting of cancer cells using folic acid-conjugated platinum nanoparticles [Text] / Y. Teow, S. Valiyaveettil // Nanoscale - 2010. - Vol. 2, N. 12. - P. 2607-2613.

205. Theng, B.K.G. Comparison of intercalation methods for differentiating halloysite from kaolinite [Text] / B.K.G. Theng, G.J. Churchman, J.S. Whitton [et al.] // Clays & Clay Minerals - 1984. - Vol. 32, N. 4. - P. 249-258.

206. Toledano-Magaña, Y. Toxicological Evaluations in Macrophages and Mice Acutely and Chronically Exposed to Halloysite Clay Nanotubes Functionalized with Polystyrene [Text] / Y. Toledano-Magaña, L. Flores-Santos, G. Montes De Oca [et al.] // ACS Omega - 2021. - Vol. 6, N. 44. - P. 29882-29892.

207. Tsai, M.C. Detecting HER2 on cancer cells by TiO2 spheres Mie scattering [Text] / M.C. Tsai, T.L. Tsai, D. Bin Shieh [et al.] // Analytical Chemistry - 2009. - Vol. 81, N. 18. - P. 7590-7596.

208. Unuvar Purcu, D. Effect of stimulation time on the expression of human macrophage polarization markers [Text] / D. Unuvar Purcu, A. Korkmaz, S. Gunalp [et al.] // PLOS ONE - 2022. - Vol. 17, N. 3. - P. e0265196.

209. Vainrub, A. Resolution of 90 nm (X/5) in an optical transmission microscope with an annular condenser [Text] / A. Vainrub, O. Pustovyy, V. Vodyanoy // Optics Letters - 2006. - Vol. 31, N. 19. - P. 2855.

210. Veerabadran, N.G. Organized shells on clay nanotubes for controlled release of macromolecules [Text] / N.G. Veerabadran, D. Mongayt, V. Torchilin [et al.] // Macromolecular Rapid Communications - 2009. - Vol. 30, N. 2. - P. 99-103.

211. Veerabadran, N.G. Clay Nanotubes for Encapsulation and Sustained Release of Drugs [Text] / N.G. Veerabadran, R.R. Price, Y.M. Lvov // Nano - 2007. - Vol. 02, N. 02. - P. 115-120.

212. Viseras, M.T. Equilibrium and kinetics of 5-aminosalicylic acid adsorption by halloysite [Text] / M.T. Viseras, C. Aguzzi, P. Cerezo [et al.] // Microporous and Mesoporous Materials - 2008. - Vol. 108, N. 1-3. - P. 112-116.

213. Viseras, M.T. Supramolecular structure of 5-aminosalycilic acid/halloysite composites [Text] / M.T. Viseras, C. Aguzzi, P. Cerezo [et al.] // Journal of Microencapsulation - 2009. - Vol. 26, N. 3. - P. 279-286.

214. Vodyanoy, V. High resolution optical microscope with cardioid condenser for brightfield and darkfield illumination: пат. US7551349B2 США / V. Vodyanoy, A. Vainrub, O. Pustovyy; заявитель и патентообладатель Auburn University, N. US11/607,369; заявл. 01.12.2006; опубл. 23.06.2009. - 12 с.

215. Vodyanoy, V. High Resolution Light Microscopy of Live Cells [Text] / V. Vodyanoy // Microscopy Today - 2005. - Vol. 13, N. 3. - P. 26-29.

216. Wagner, A.J. Cellular interaction of different forms of aluminum nanoparticles in rat alveolar macrophages [Text] / A.J. Wagner, C.A. Bleckmann, R.C. Murdock [et al.] // Journal of Physical Chemistry B - 2007. - Vol. 111, N. 25. - P. 73537359.

217. Wali, A. In Vivo Wound Healing Performance of Halloysite Clay and Gentamicin-Incorporated Cellulose Ether-PVA Electrospun Nanofiber Mats [Text] / A. Wali, M. Gorain, S. Inamdar [et al.] // ACS Applied Bio Materials - 2019. - Vol. 2, N. 10. - P. 4324-4334.

218. Wang, Q. Alkali activation of halloysite for adsorption and release of ofloxacin [Text] / Q. Wang, J. Zhang, A. Wang // Applied Surface Science - 2013. - Vol. 287. - P. 54-61.

219. Wang, X. Halloysite nanotubes-induced Al accumulation and oxidative damage in liver of mice after 30-day repeated oral administration [Text] / X. Wang, J. Gong, Z. Gui [et al.] // Environmental Toxicology - 2018. - Vol. 33, N. 6. - P. 623-630.

220. Wang, X. Halloysite Nanotubes-Induced Al Accumulation and Fibrotic Response in Lung of Mice after 30-Day Repeated Oral Administration [Text] / X. Wang, J. Gong, R. Rong [et al.] // Journal of Agricultural and Food Chemistry - 2018. - Vol. 66, N. 11. - P. 2925-2933.

221. Waskom, M. seaborn: statistical data visualization [Text] / M. Waskom // Journal of Open Source Software - 2021. - Vol. 6, N. 60. - P. 3021.

222. Weinkauf, H. Enhanced dark field microscopy for rapid artifact-free detection of nanoparticle binding to Candida albicans cells and hyphae [Text] / H. Weinkauf, B.F. Brehm-Stecher // Biotechnology Journal - 2009. - Vol. 4, N. 6. - P. 871879.

223. Widrow, B. Pattern Recognition and Adaptive Control [Text] / B. Widrow // IEEE Transactions on Applications and Industry - 1964. - Vol. 83, N. 74. - P. 269-277.

224. Wittenbrink, M.M. Comparison of dark-field microscopy, culture, and polymerase chain reaction (PCR) for detection of Borrelia burgdorferi in field-collected ixodes ricinus ticks [Text] / M.M. Wittenbrink, D. Thiele, H. Krauss // Zentralblatt fur Bakteriologie - 1994. - Vol. 281, N. 2. - P. 183-191.

225. Wong, L.W. Halloysite nanotubes from various geological deposits: New insights to acid etching and their impacts on products' characteristics [Text] / L.W. Wong, P. Pasbakhsh, A.M. Arabi [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering -2021. - Vol. 9, N. 5.

226. Wu, B. Evaluation of toxicity of halloysite nanotubes and multi-walled carbon nanotubes to endothelial cells in vitro and blood vessels in vivo [Text] / B. Wu, M. Jiang, X. Liu [et al.] // Nanotoxicology - 2020. - Vol. 14, N. 8. - P. 1017-1038.

227. Wu, K. Effect of halloysite nanotubes on the structure and function of important multiple blood components [Text] / K. Wu, R. Feng, Y. Jiao [et al.] // Materials Science and Engineering: C - 2017. - Vol. 75. - P. 72-78.

228. Xianchu, L. Microstructure and Photocatalytic Decomposition of Methylene Blue by TiO2-Mounted Halloysite, a Natural Tubular Mineral [Text] / L. Xianchu, C. Xiuyun, W. Aiping [et al.] // Acta Geologica Sinica - English Edition - 2010. - Vol. 80, N. 2. - P. 278-284.

229. Yamashita, R. Convolutional neural networks: an overview and application in radiology [Text] / R. Yamashita, M. Nishio, R.K.G. Do [et al.] // Insights into Imaging - 2018. - Vol. 9, N. 4. - P. 611-629.

230. Yanar, F. Hybrid Nanoplatforms Comprising Organic Nanocompartments Encapsulating Inorganic Nanoparticles for Enhanced Drug Delivery and Bioimaging Applications [Text] / F. Yanar, D. Carugo, X. Zhang // Molecules. - 2023. - Vol. 28, N. 15.

231. Yao-Zong, Y. Comparative efficacy of dioctahedral smectite (Smecta®) and a probiotic preparation in chronic functional diarrhoea [Text] / Y. Yao-Zong, L. Shi-Rong, M. Delvaux // Digestive and Liver Disease - 2004. - Vol. 36, N. 12. - P. 824-828.

232. Ye, S.-F. ROS and NF-kB are involved in upregulation of IL-8 in A549 cells exposed to multi-walled carbon nanotubes [Text] / S.-F. Ye, Y.-H. Wu, Z.-Q. Hou [et al.] // Biochemical and Biophysical Research Communications - 2009. - Vol. 379, N. 2. - P. 643-648.

233. Yendluri, R. Paclitaxel Encapsulated in Halloysite Clay Nanotubes for Intestinal and Intracellular Delivery [Text] / R. Yendluri, Y. Lvov, M.M. de Villiers [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences - 2017. - Vol. 106, N. 10. - P. 3131-3139.

234. Yin, S. Alleviation of zearalenone toxicity by modified halloysite nanotubes in the immune response of swine [Text] / S. Yin, Q. Meng, B. Zhang [et al.] // Food Additives and Contaminants - Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure and Risk Assessment - 2015. - Vol. 32, N. 1. - P. 87-99.

235. Yurtsever, M. Use of a convolutional neural network for the classification of microbeads in urban wastewater [Text] / M. Yurtsever, U. Yurtsever // Chemosphere -2019. - Vol. 216. - P. 271-280.

236. Zeraatpishe, L. Fabrication and characterization of biocompatible pH responsive halloysite nanotubes grafted with sodium alginate for sustained release of phenytoin sodium [Text] / L. Zeraatpishe, A. Mohebali, M. Abdouss // New Journal of Chemistry - 2019. - Vol. 43, N. 26. - P. 10523-10530.

237. Zhang, A.-B. Effects of acid treatment on the physico-chemical and pore characteristics of halloysite [Text] / A.-B. Zhang, L. Pan, H.-Y. Zhang [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects - 2012. - Vol. 396. - P. 182188.

238. Zhang, J. High-speed identification of suspended carbon nanotubes using Raman spectroscopy and deep learning [Text] / J. Zhang, M.L. Perrin, L. Barba [et al.] // Microsystems & Nanoengineering - 2022. - Vol. 8, N. 1. - P. 19.

239. Zhang, X. Synthesis of halloysite nanotubes decorated with green silver nanoparticles to investigate cytotoxicity, lipid peroxidation and induction of apoptosis in acute leukemia cells [Text] / X. Zhang, M. Heidari Majd // Scientific Reports - 2023. -Vol. 13, N. 1. - P. 17182.

240. Zhang, Y. Palladium nanoparticles deposited on silanized halloysite nanotubes: synthesis, characterization and enhanced catalytic property [Text] / Y. Zhang, X. He, J. Ouyang [et al.] // Scientific Reports - 2013. - Vol. 3, N. 1. - P. 2948.

241. Zhang, Y. Halloysite nanotubes coated with magnetic nanoparticles [Text] / Y. Zhang, H. Yang // Applied Clay Science - 2012. - Vol. 56. - P. 97-102.

242. Zhang, Y. Effects of Halloysite Nanotubes and Multi-walled Carbon Nanotubes on Kruppel-like Factor 15-Mediated Downstream Events in Mouse Hearts After Intravenous Injection [Text] / Y. Zhang, Y. Cheng, W. Zhao [et al.] // Cardiovascular Toxicology - 2024. - Vol. 24, N. 4. - P. 408-421.

243. Zhang, Y. Sustainable Nanomaterials for Biomedical Applications [Text] / Y. Zhang, K. Poon, G.S.P. Masonsong [et al.] // Pharmaceutics - 2023. - Vol. 15, N. 3. - P. 922.

244. Zhao, X. Toxicity Evaluation of One-Dimensional Nanoparticles Using Caenorhabditis elegans: A Comparative Study of Halloysite Nanotubes and Chitin Nanocrystals [Text] / X. Zhao, Q. Wan, X. Fu [et al.] // ACS Sustainable Chemistry and Engineering - 2019. - Vol. 7, N. 23. - P. 18965-18975.

245. Zheng, T. Loading an organophosphorous flame retardant into halloysite nanotubes for modifying UV-curable epoxy resin [Text] / T. Zheng, X. Ni // RSC Advances - 2016. - Vol. 6, N. 62. - P. 57122-57130.

246. Zinchuk, V. Machine Learning for Analysis of Microscopy Images: A Practical Guide [Text] / V. Zinchuk, O. Grossenbacher-Zinchuk // Current Protocols in Cell Biology - 2020. - Vol. 86, N. 1.

247. Zsigmondy, R. The Chemistry of Colloids / R. Zsigmondy, J. F. Norton, E. B. Spear. - USA: John Wiley & Sons, Incorporated, 1917. - 307 pp.

200

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Галлуазит Каолин Сепиолит

^ Сегментация

Рисунок А.1 - Верхний ряд - гиперспектральные изображения глинистых наноматериалов. Нижний ряд - сегментированные области частиц, выделенные с использованием метода максимального правдоподобия, где красный цвет обозначает галлуазит, зеленый - каолин, а синий - сепиолит. Шкала 20 мкм

Рисунок А.2 - А - средние значения интенсивности рассеяния света для галлуазита, каолина, сепиолита, клеток А549 и фона до процедуры стандартизации. Б - интенсивность рассеяния света после стандартизации. В -распределение спектров на основе 1 и 2 главных компонент. Г - количество спектров для каждого класса в наборе данных

Рисунок А.3 - Процесс обучения двухэтапной нейронной сети и ключевые гиперпараметры, использованные в процессе обучения. А - график динамики точности и потерь остаточной нейронной сети для бинарной классификации в ходе обучения на тренировочной выборке. Б - график динамики точности и потерь сверточной нейронной сети для многоклассовой классификации в ходе

обучения на тренировочной выборке

Рисунок А.4 - Классификация гиперспектральных снимков частиц каолина и сепиолита в концентрации 1-100 мкг/мл в клетках А549 с использованием двухэтапной нейронной сети и картирования по спектральному углу. На изображениях красным цветом обозначены пиксели, классифицированные как галлуазит, зеленым - каолинит, синим - сепиолит, а черным - фон. Шкала 20 мкм

Таблица А. 1 - Пространственный характер распределения наночастиц галлуазита, каолина и сепиолита в клетках А549, определенный с помощью индекса Кларка-Эванса по данным трех методов сегментации

Образец Распределение Эталонное картирование Двухэтапная нейронная сеть Картирование по спектральному углу

Кластеризованное 7 5 8

Галлуазит Случайное 2 4 1

Равномерное 0 0 0

Кластеризованное 3 2 6

Каолин Случайное 6 7 3

Равномерное 0 0 0

Кластеризованное 7 6 7

Сепиолит Случайное 2 3 2

Равномерное 0 0 0